节能新技术在工业锅炉燃烧系统中的应用

摘 要：我国当前工业体系发展的过程中，对于锅炉燃烧生产的应用形式较为广泛，并且极大的推动了整个工业体系的发展。但在我国当前各项能源开发越发紧张的情况下，节约型的生产趋势成为了一个必然，这也就促使我国耗能极大的工业锅炉燃烧体系必须采取相应的节能措施，来降低生产耗能，并且提高生产效率。本篇文章主要针对节能新技术在工业锅炉燃烧系统中的实际应用进行了全面详细的探讨，以期为我国的节能技术发展作出贡献。

关键词：节能新技术应用工业锅炉燃烧

1 引言

就目前来说，依据不完全的统计调查数据来看，全国工业锅炉的保有量至少在40万台左右，这部分锅炉在全国的年度煤炭总消耗量之中，占有高达70%的比率，但是绝大部分锅炉本身燃烧过程中的能量转化率仅仅只是在50%左右，实际的生产能力只是处在额定生产能力的65%左右，并且其锅炉本身的炉渣含碳量也远远超出了国际标准。如此一来，低效能生产却需要消耗大量的能源，得不偿失。下文主要针对节能新技术在我国工业锅炉燃烧系统中的实际应用进行了全面详细的探讨。

2 锅炉存在的问题

某煤矿厂区的锅炉房内部所使用的是燃烧率为10t/h的链条式蒸汽锅炉，这类型的锅炉被广泛的应用在我国的职工供暖、办公、矿生产、井口入风加温、劳动品烘干、洗浴加热等多个方面，有着极为广泛的使用用途，同时也是煤矿生产过程中所必须应用的设置。该案例煤矿生产场自从使用了10t/h链条蒸汽锅炉以来，10数年的使用，锅炉已经出现了较为严重的老化、积灰、磨损现象，无论是生产还是采暖使用，都已经无法达到实际的供暖需求，直接给煤矿本身的生产带来了极大的不便。

依据该煤矿生产厂当前锅炉房的锅炉运行状况，为了能够有效的提升锅炉运行效率，该煤矿厂与某工程学院技术人员进行合作，来针对锅炉本身的各方面实际情况来采取了完善的分析、检查工作，主要发现以下几个方面问题：

（1）炉膛温度低达不到额定要求，链条炉排上的煤不能达到充分燃烧，火焰呈红色，火力不集中，锅炉出力较小。

（2）锅炉出现带状燃烧，煤不能充分燃尽，灰渣含碳量较高。

（3）炉内有黑烟生成，排烟烟气黑度较大，尘含量较高，污染环境。

（4）炉膛内1#、2#风室之间极易断火，需司炉工经常拨火来维持燃烧，工人劳动强度较大。

（5）炉膛燃烧不能适应煤种变化，煤质较差时，不能稳定燃烧。当煤的挥发分高时，时有烧坏煤闸板情况发生。

3 技术分析

锅炉本身作为一种燃烧形式的设备，其运行期间就是通过进行燃烧的方式达到能量转换目的，那么在这其中，锅炉是否能够充分的将煤炭燃尽，最大限度的对于热能进行转换利用，并且保持极高的稳定性，就成为了锅炉运行过程中的关键所在。锅炉运行期间多方面问题的出现，从本质上来说主要就是由于锅炉本身的燃烧状况较差，所呈现出的热交换也极不合理等方面因素所导致。锅炉本身燃烧的效率高低、炉床在对煤炭燃烧热能所采取的对流管吸收措施是否能够最大限度的传递到汽包之中，实际上都和锅炉中的炉拱布置工作有着直接联系。

参照原炉拱设计结构，可以看出，该炉沿用传统的热反射理论进行设计，炉拱的设计布置不合理，仍为短而高抛物线拱，当煤被点燃后，温度传到炉拱上，靠前后拱的热辐射来达到热传递目的。但是，热的反射要求反射面——炉拱尽可能光滑，当施工不太光滑时，反射效率降低。加之该炉运行时间长炉拱都已破坏，使热反射效率更低。所以当锅炉运行时，后部煤不能得到其所需的点燃热而出现断火，炉膛温度也因为同样原因而降低，热传导不充分，导致锅炉的产汽量和热效率降低，由于炉膛不能很好地燃烧，所以煤在炉膛内就不能燃尽，一方面造成煤渣含碳量增高，另一方面造成轻质未完全燃烧的煤粒随烟气从烟筒中排出，造成烟气黑度和排尘量增加。炉膛燃烧不好，热传递不良，也造成了锅炉燃烧的煤种适应性差。至于炉膛中带状燃烧，是由于配风不合理造成的。

4 技术改造方案及实施

4.1改造方案

针对上述问题形成的原因，该锅炉的改造方案主要有两方面：

首先要针对锅炉内部炉拱进行改造，直接将原本短小并且抛物线高度较大的内部前后拱，改造成为抛物线低、长度大的双人字形式炉拱，如此以来，就促使原本的传热形式直接从之前的低效率反射传热形式转变成为了辐射传热形式，极大的提升了传热效率。其次，要针对通风系统加以改造，采取通风能力更加强劲的风机进行更换，促使风煤之间的比率能够保持相对的平衡。最后，应当要对于锅炉本身的风室系统进行重新布置，保证配风形式更加的合理，确保炉膛本身能够处在一个极为均匀的燃烧状态之下。

4.2技术原理

前拱在锅炉之中的内部作用实际上就是引燃煤，而在煤本身被点燃之后，便会直接随着炉排来运转，其中引燃的煤灰逐渐的向后进行推进，新舔入到其中的煤能够持续不断的被点燃。这其中主要的运作原理就是依靠燃煤对于前拱所起到的相应热传导效果，其热能会经过炉拱作用影响后，重新传递到新的燃煤层之上。如此一来，拱本身在煤燃烧过程中所呈现出的热能传递效率就有着至关重要的作用。而后拱所起到的作用便是燃烧，其也被称之为燃烧拱，后拱的主要作用就是将主燃区域所吸收到的相应热能直接传递到煤层之中，促使煤层能够保持更加旺盛的燃烧状态。并且将主燃区的高温烟气导回预燃区，增加预燃区的温度，进一步促进点火。

4.3改造方案的实施

（1）加长压低前后拱。将原炉拱拆除，按新设计的炉拱进行重新浇注。

（2）更换引风机。使炉膛负压保持一定，避免锅炉正压燃烧。

（3）风室的重新布置。将原风室增加合适的导流装置，使炉膛燃烧更均匀。

需要注意的是，在浇注炉拱时，必须精心施工以免塌拱事故发生。在加导流板时，必须严格按设计尺寸进行，且焊接必须牢固，以免形成新的带状、窝状燃烧。

5 结论

根据煤种不同，改变炉膛结构，进行节能技术改造，提高了锅炉的热效率，这是一项投资少、见效快、工期短、效益显著的工程，属于短、平、快的节能技改项目，改造完成后经热平衡测试，热效率达78%以上，锅炉出力达额定能力的90%，炉渣含碳量达到国家标准，不需拨火，司炉工的劳动强度大大减轻，锅炉升压快，能适应负荷变化较大的生产、生活供气供暖需求。能燃劣质煤，且节煤5%以上。这一技改项目从技术上是可行的，从经济上是可观的，能产生较大的经济效益和社会效益，具有一定的推广意义。■

参考文献

[1] 颜曙光.浅析工业锅炉节能减排[J]. 中小企业管理与科技（下旬刊）. 2009（02）

[2] 夏洁.工业锅炉节能的几种措施[J]. 甘肃科技纵横. 2009（02）

[3] 刘兴家.提高锅炉热效率的新技术——富氧燃烧[J]. 工业锅炉. 2007（01）